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无线电频谱图在无线电管理中的应用
发布时间:2018/10/12 15:18:15 ? ? ? ? 作者:濮阳无线电管理局

引言

随着物联网的发展,二维码的广泛应用,对于固定电台站,不用公共互联网,不加装任何芯片,不安装软件,仅利用无线电台本身固有特性,能否远程台站信息识别管理?本篇文章探讨无线电频谱图在无线电台站信息识别、台站审验、台站故障判断、干扰判断处理等方面的应用。

1.无线电频谱图的特性

一个无线电频谱图,有什么特性呢?通过频谱图,可以看出无线电台的占用带宽、调制方式、中心频率,信号的最大幅度。对称性,也就说,一般情况下,正常电台发射的频谱图,从中心频点处分,左右是对称的,目前,频谱图不对称的还不多见。

2.无线电频谱图的唯一性

首先,我们讨论无线电频谱图是否具有唯一性。也就是说,固定无线电台监测或检测的频谱图,是否有唯一性。对于不同业务类型的无线电台,正常发射,监测或检测的频谱图是不一样的,每一业务类型的无线电台,都有其固定的特性,调制方式,占用带宽,使用频率三者不可能同时相同。不同业务的固定无线电台,即使设置在同一地点,所监测或检测的频谱图不会相同。

对于同一业务类型的固定无线电台,其调制方式、占用带宽都相同。那么如何区分同业务类型的两个无线电台呢?也就是说,如何保证两个正常发射的固定台站所测到频谱图不完全相同呢?只有从频谱图的中心频率上来区分。同业务类型的两个电台,不可能设置在同一地点。那么,在对两个固定电台在某一特定位置监测,所得到的频谱图很容易区分出来,即使两个电台的业务类型、发射频率、发射功率完全相同,也很容易找到一个监测地点,监测到这两个电台的频谱图不完全相同。两个电台的频谱图占用带宽、调制方式相同,但信号幅度不同。怎么进行检测呢?完全相同的两个电台检测的频谱图就相同。怎么办呢?我们再引进一个信息,经纬度。我们都知道,经纬度具有唯一性,不同的地点,具有不同的经纬度。故此,对于固定无线电台,在监测或检测时,仪器带上GPS,也就是说,频谱图带上经纬度,两个固定电台所监测或检测到的频谱图就不会完全相同。

综上所述,固定无线电台监测或检测到的频谱图就有唯一性。

3.建立无线电频谱图库

固定无线电台站的频谱图具有唯一性,就可对所管辖区内的固定无线电台进行检测或监测两种方式得到频谱图。两种方式要分类存库。

为了得到有用的频谱图,在获取频谱图时,仪器的分辨率带宽,扫描带宽等特性要设置合理。并且频谱图上要将仪器设置信息显示在频谱图上。有的电台,调制度不同,其频谱图也不同,那么,测试时就要将电台设置到合适的调制度。并记录获得频谱图的调制度。

测试到每一个频谱图都对应附上该固定无线电台的特性信息。如,电台的经纬度,设备型号,序列编号,发射频率、发射功率、业务类型,调制方式、使用单位等信息。

4.台站信息识别管理

利用相同的测试仪器,相同的参数设置,监测到电台的频谱图,通过与频谱图库比对,就可很快得到该电台的信息,如,设置地址,使用单位、设备型号、设备序列号、发射频率、发射功率、调制方式、业务类型等信息。如果编制自动搜索比对软件。通过路测,就能很快得到一定区域的固定电台数量,业务类型、及每个固定电台的详细信息。

5.台站的远程审验

传统电台的审验方式是:到现场。到现场审验电台,耗费人力物力,且效率低。通过远程监测,得到电台的频谱图,再与频谱图数据库比对,就会节省人力物力,且效率高,如果加上计算机自动搜索比对软件,面对大量电台需要审验时,其优越性就体现出来啦。

6.电台维护保养中的应用

对电台进行维护保养,传统的做法是,到现场测试,判断电台运行情况。对于设置在高山等特殊位置的电台,到现场测试就很不方便。效率较低,有时还有危险性。电台有故障时,其频谱图与正常发射时就会不一致。那么,在远程监测,通过与频谱图数据比对,就会很快判断电台是否有故障。对于移动基站的维护保养,其效率就更高啦。通过路测,在测试的过程中,自动与频谱图数据库比对,对于有故障基站,很快就能比对出,并且能够得到详细信息,判断出故障基站的具体位置。

7.电台数量统计

对于电台数量较多时,检查统计就较麻烦。如移动基站,数量非常大,运营商每年新建基站较多,他们报的数量有时不准确,那么,通过路测,与频谱图数据库比对,就能得出新建基站的数量。因为新建基站,频谱数据库中没有其频谱数据信息,通过自动比对统计软件,就能很快得出新建基站数量。如果想应用到移动基站的统计中,那么,每年新建基站都要进行测试,补充频谱图数据库。

8.实例

2015年5月20日,濮阳县广播电台投诉电台受到干扰,覆盖距离近,收音机收听该频道有呲呲声。他们怀疑受到了干扰,请求濮阳无线管理局协调排除干扰。濮阳无线电管理局收到投诉后,立即出动移动监测车进行查找干扰。经过几天的查找,毫无结果,查不到干扰源。此时,初步分析不是干扰产生,可能是发射机本身故障原因。联系发射机生产厂家,厂家技术人员检查后称发射机没有故障。

此时,笔者就想到了频谱图比对。调频广播的频谱图应该是左右对称,占用带宽200KHz的包络线。如下,前两个频谱图是濮阳市调频广播91MHz的频谱图,后两个频谱图是濮阳县105.3MHz的频谱图。从频谱图分析,濮阳市调频广播91MHz的频谱图规则,占用带宽200KHz,信号的峰值与信号最小值差值较大,频谱图对称,频谱图的上升沿与下降沿非常陡峭,频谱图标准、规则漂亮。

而濮阳县调频广播105.3MHz的频谱图占用带宽超过200KHz,信号的峰值与信号最小值差值较小,频谱图不对称,频谱图的上升沿与下降沿非常平缓,频谱图明显与标准频谱图差别较大,不规则。

通过比较分析,濮阳县105.3MHz肯定有故障,故障在频率调制或发射相关模块。最后厂家为濮阳县更换了调制模块,广播信号回复到了正常,覆盖距离增大了,呲呲声消失了。

以上,只是一部分的应用,频谱图在无线电管理其他方面还有更广泛的应用。


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作者简介:王海增,男,1968年10生于滑县。1991年毕业于郑州大学电子工程系。现任濮阳无线电管理局频率科长。长期从事无线电监测、检测、无线电管理工作。曾在《专业无线通信》、《现代通》、《移动通信》、《无线电管理》、《中国无线电管理》等媒体发表论文多篇。

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